高三第一輪復(fù)習(xí) 專題 恒定電流

1、專題七 恒定電流第一單元串、并聯(lián)電路和歐姆定律、電阻定律一、電流1定義：自由電荷的定向移動形成電流2方向：規(guī)定為正電荷定向移動的方向3三個公式：（1）定義式； （2）決定式； （3）微觀式提示：(1)電流可分為：直流(方向不隨時間改變)、交流(方向隨時間改變)、恒定電流(方向和強弱都不隨時間改變)(2)在電解液導(dǎo)電和氣體導(dǎo)電中q應(yīng)為通過該截面的正負電荷電量的絕對值之和二、電阻、電阻率、電阻定律1電阻 (1)定義式：R. (2)決定式：R (電阻定律)2電阻率(1)物理意義：反映導(dǎo)體的導(dǎo)電性能，是導(dǎo)體材料本身的屬性(2)電阻率與溫度的關(guān)系金屬：電阻率隨溫度升高而_ 半導(dǎo)體：電阻率隨溫度的升高而_

2、超導(dǎo)體：當(dāng)溫度降低到_附近時，某些材料的電阻率突然_成為超導(dǎo)體三、部分電路的歐姆定律1內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的_成正比，跟導(dǎo)體的_成反比2公式：I .3適用范圍 (1)金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電(對氣體導(dǎo)電不適用)(2)純電阻電路(不含電動機、電解槽等的電路)4導(dǎo)體的伏安特性曲線(1)IU圖線 以電流為縱軸、電壓為橫軸，畫出電流隨電壓的變化曲線如圖所示(2)比較電阻的大小圖線的斜率k，圖中R1_R2(填“”、“”或“”)特別提示：對于有些純電阻元件在溫度發(fā)生變化時，電阻值也隨之改變，它的UI或IU圖象不再是直線四、電功、電熱和電功率1電功 (1)實質(zhì)：電流做功的實質(zhì)是電場力對電荷做正功電勢能轉(zhuǎn)

3、化為其他形式的能的過程 (2)公式：WqUUIt，這是計算電功普遍適用的公式 2電熱 (1)定義：電流流過一段導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量(2)公式：Q_ (焦耳定律)3電功率 (1)定義：單位時間內(nèi)電流做的功叫電功率(2)公式：PUI，這是計算電功率普遍適用的公式(3)額定功率和實際功率額定電壓、額定功率是用電器的重要參數(shù)，分別表示用電器正常工作電壓和在正常電壓下用電器的功率例：“220 V,40 W”的白熾燈用電器在額定電壓下工作，用電器的實際功率等于額定功率，即P實P額用電器的工作電壓不一定等于額定電壓，用電器的實際功率不一定等于額定功率（4）純電阻電路和非純電阻電路電功與電熱分析特別提醒：(1)在

4、非純電阻電路中，t既不能表示電功，也不能表示電熱，因為歐姆定律不再成立(2)不要認為有電動機的電路一定是非純電阻電路，當(dāng)電動機不轉(zhuǎn)時，該電路為純電阻電路例.（2011年合肥質(zhì)檢）有一內(nèi)阻為4.4的電解槽和一盞標(biāo)有“110 V,60 W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220 V的直流電路兩端，燈泡正常發(fā)光，則( )A電解槽消耗的電功率為120 W； B電解槽的發(fā)熱功率為60 W；C電解槽消耗的電功率為60 W； D電路消耗的總功率為60 W.解析：選C.燈泡能正常發(fā)光，說明電解槽和燈泡均分得110 V電壓，且干路電流II燈 A，則電解槽消耗的功率PP燈60 W，C對A錯；電解槽的發(fā)熱功率P熱I2R1.3

5、 W，B錯；整個電路消耗的功率P總220 W120 W，D錯五、串、并聯(lián)電路的特點電路特點串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流II1I2InII1I2In電壓UU1U2UnU1U2U3Un總電阻R總R1R2Rn功率分配PRP特別提示：(1)串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任一電阻；并聯(lián)電路的總電阻小于電路中任一支路的電阻(2)不論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，其中任意一個電阻變大(或變小)時，總電阻變大(或變小)六高考典型題型題型一：電阻定律的應(yīng)用【例1】. 兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中的一根均勻地拉長到原來的兩倍，把另一根對折后絞合起來，然后給它們分別加上相同的電壓，則在相同時間內(nèi)通過它們的電荷量之比為()A1

6、4 B18 C116 D161 解析：導(dǎo)線長度和橫截面積變化時，導(dǎo)線的體積保持不變因此當(dāng)把第一根金屬線均勻拉長到原來的2倍時，其橫截面積減小為原來的一半，根據(jù)電阻定律Rl/S，則電阻變?yōu)樵瓉淼?倍；當(dāng)把第二根金屬線對折后并合時，其長度減半，橫截面積加倍，所以電阻變?yōu)樵瓉淼?/4.顯然，兩個金屬線的電阻之比為161.根據(jù)電流的定義得qIt，結(jié)合歐姆定律，當(dāng)給它們分別加上相同的電壓時，在相同時間內(nèi)通過它們的電荷量之比為q1q2I1I2R2R1116. 【答案】C規(guī)律總結(jié)：某一導(dǎo)體形狀改變后，討論其電阻變化要抓住要點：電阻率不變；總體積不變由VlS可知l和S成反比例變化，在、l、S都確定后，應(yīng)用電阻

7、定律R判斷【變式訓(xùn)練1】：(2011年淮北一中模擬)如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬片，邊長ab10 cm，bc5 cm，當(dāng)A與B之間接入的電壓為U時，電流為1 A，若C與D間接入的電壓為U時，其電流為()A4 A B2 A C0.5 A D0.25 A解析：選A.設(shè)金屬片的厚度為m，則接A、B時R1；接C、D時，R2；所以，又電壓不變，得I24I14 A.題型二：串、并聯(lián)電路的計算(2011年宿州質(zhì)檢)在如圖所示的電路中，電阻R1、R2、R3的阻值均為2 ，電流表內(nèi)阻不計，在B、C兩點間加上6 V的電壓時，電流表的讀數(shù)為()A0 B1 A C1.5 A D2 A解析：在B、C兩點間加上6 V的電

8、壓時，R2與R3并聯(lián)，然后與R1串聯(lián)，電流表的示數(shù)是流過電阻R2的電流大小計算可得，流過R1的干路電流為 A2 A，各個電阻相等，所以電流表示數(shù)為1 A，B正確答案B易誤警示：如果不清楚電路結(jié)構(gòu)，那就不能判斷電流表的電流來源，本題容易錯誤地認為電流流過R1、R3而電流表中沒有電流，誤選A；或者誤認為電流表的電流是流過R1、R3的電流，誤選C.這都是由于對電路結(jié)構(gòu)分析不夠而造成的【變式訓(xùn)練2】一個T型電路如圖所示，電路中的電阻R110 ，R2120 ，R340 .另有一測試電源，電動勢為100 V，內(nèi)阻忽略不計則()A當(dāng)cd端短路時，ab之間的等效電阻是40 B當(dāng)ab端短路時，cd之間的等效電阻

9、是40 C當(dāng)ab兩端接通測試電源時，cd兩端的電壓為80 VD當(dāng)cd兩端接通測試電源時，ab兩端的電壓為80 V解析：選C.當(dāng)cd端短路時，ab之間的電路為R2和R3并聯(lián)，然后與R1串聯(lián)，因此ab之間的等效電阻為R140 .選項A錯誤同理，當(dāng)ab端短路時，R1和R3并聯(lián)，然后與R2串聯(lián)，總電阻為128 ，B選項錯誤當(dāng)ab兩端接通測試電源時，cd兩端的電壓為R3兩端的電壓，電路為測試電源給串聯(lián)的電阻R1和R3供電，因此，cd兩端的電壓為40 V80 V，選項C正確同理，當(dāng)cd兩端接通測試電源時，ab兩端的電壓即R3兩端的電壓為40 V25 V，選項D錯誤故選C.題型三：非純電阻電路中功率的計算【

10、例3】一臺電風(fēng)扇，內(nèi)阻為20 ，接上220 V電壓后正常工作，消耗功率66 W，求： (1)電風(fēng)扇正常工作時通過電動機的電流是多少？(2)電風(fēng)扇正常工作時轉(zhuǎn)化為機械能的功率是多少？轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是多少？電動機的效率是多少？(3)如果接上電源后，電風(fēng)扇的扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動，這時通過電動機的電流以及電動機消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少？思路點撥：電風(fēng)扇是非純電阻用電器，關(guān)鍵是把握住能量守恒定律及電風(fēng)扇不轉(zhuǎn)時可視為純電阻用電器解題樣板規(guī)范步驟，該得的分一分不丟！(1)因為P入IU (1分) 所以I A0.3 A (1分)(2)電風(fēng)扇正常工作時轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率為 P內(nèi)I2R0.3220 W1.8 W

11、 (2分)電風(fēng)扇正常工作時轉(zhuǎn)化為機械能的功率為 P機P入P內(nèi)66 W1.8 W64.2 W (2分)電風(fēng)扇正常工作時的效率為 100%97.3%. (2分)(3)電風(fēng)扇的扇葉被卡住后通過電風(fēng)扇的電流 I A11 A (2分)電動機消耗的電功率 PIU11220 W2420 W (2分)電動機發(fā)熱功率 P內(nèi)I2R11220 W2420 W (2分)答案：(1)0.3 A(2)64.2 W1.8 W97.3% (3)11 A2420 W2420 W規(guī)律總結(jié)：解決電功、電熱這類問題時，首先判斷電路是純電阻電路還是非純電阻電路若是非純電阻電路，關(guān)鍵是搞清楚電能轉(zhuǎn)化為什么形式的能，然后再確定選用哪個公式

12、計算電功或電功率【變式訓(xùn)練3】如圖所示，有一個提升重物用的直流電動機，電阻為r0.6 ，電路中的固定電阻R10 ，電路兩端的電壓U160 V，理想電壓表的示數(shù)U110 V，則通過電動機的電流是多少，電動機的輸入功率和輸出功率又各是多少？解析：對電阻R根據(jù)歐姆定律得I A5 A電動機的輸入功率PIU5110 W550 W電動機的發(fā)熱功率P1I2r520.6 W15 W所以電動機的輸出功率P出PP1535 W.答案：5 A550 W535 W第二單元：電動勢、閉合電路的歐姆定律一、電動勢 1. 定義式： EW/q 2. 方向：在電源內(nèi)部由_指向_3. 大?。?1)等于外電路_時電源兩端的電壓(2)

13、等于非靜電力把1 C的正電荷從電源內(nèi)部的_移到_所做的功.二、閉合電路的歐姆定律1內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成_，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成_2公式：I或E. (只適用于純電阻電路)；常用表達式EU外U內(nèi)(適用于任何電路)三、路端電壓與外電阻、電流的關(guān)系1路端電壓與外電阻的關(guān)系(1)根據(jù)UIRR可知，當(dāng)R增大時U_，R減小時U_(2)外電路斷開時，R為無限大，I_，路端電壓U_.(3)外電路短路時，R0，U_，I(短路電流)2路端電壓跟電流的關(guān)系路端電壓跟電流的關(guān)系是UEIr，用圖象表示如圖所示此圖象的物理意義是：(1)圖線與縱軸的交點對應(yīng)的電壓等于電源的_(2)圖線斜率大小代表電源的_

14、，路端電壓U隨電流I變化的本質(zhì)原因是由于電源內(nèi)阻的存在(3)圖中Im代表短路電流，Im_.四、電源的相關(guān)功率和電源的效率問題1正確區(qū)分相關(guān)電功率的含義電功率意義公式電源功率指電源提供的全部電功率P總EI電源輸出功率指電源提供給外電路的功率P出UI電源內(nèi)部消耗功率指電源內(nèi)電阻消耗的功率P內(nèi)I2r用電器的額定功率指用電器在正常工作條件(即額定電壓)下的功率P額U額I額用電器的實際功率指用電器在實際電壓下消耗的功率P實U實I實應(yīng)用指導(dǎo)：元件的總功率元件的輸出功率；元件的實際功率元件的額定功率2電源的輸出功率P出I2RR(輸出功率隨外電阻變化的圖線如圖所示)(1)當(dāng)Rr時，P出最大.(2)當(dāng)P出P出最

15、大時，每個輸出功率值對應(yīng)兩個可能的外電阻R1和R2，且r.(3)Rr時，P出隨R的增大而減小3電源的效率，隨著R的增大而增大，R變化規(guī)律如圖所示：可見，當(dāng)Rr時，電源有最大輸出功率時，效率僅為50%. 特別提醒：(1)當(dāng)電源的輸出功率最大時，其效率50%，當(dāng)R時100%，但此時P出0無實際意義(2)對于內(nèi)外電路上的固定電阻，其消耗的功率應(yīng)根據(jù)PI2R來判斷，與輸出功率大小的判斷方法不同例1.(2011年江蘇鹽城聯(lián)合調(diào)研)在如圖甲所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑動觸頭P從最右端滑到最左端，兩個電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖乙所示則() A

16、圖線乙是電壓表V2示數(shù)隨電流變化的圖線B電源內(nèi)電阻的阻值為10 C電源的最大輸出功率為3.6 WD滑動變阻器R2的最大功率為0.9 W解析：選D.V1是定值電阻R1兩端電壓，隨電流的增大而增大，應(yīng)是乙圖線所反映的UI關(guān)系，圖線甲是電壓表V2示數(shù)隨電流變化的圖線，A錯誤；圖線甲的斜率表示的是R1和電源內(nèi)阻之和，電源內(nèi)阻為r 5 ，所以B錯誤；內(nèi)外電阻相等時，輸出功率最大，Pm W1.8 W；可將R1和電源內(nèi)阻之和等效為電源的“內(nèi)阻”，當(dāng)滑動變阻器的電阻等于該“內(nèi)阻”時，滑動變阻器的功率最大，Pm W0.9 W.五、閉合電路的動態(tài)分析1程序法：閉合電路中，由于局部電阻變化(或開關(guān)的通斷)，引起各部

17、分電壓、電流(或燈泡明暗)發(fā)生變化，分析此類問題的基本步驟是：(1)由局部電阻變化判斷總電阻的變化； (2)由I判斷總電流的變化；(3)據(jù)UEIr判斷路端電壓的變化；(4)由歐姆定律及串并聯(lián)電路特點判斷各部分電流、電壓變化2極限法：即因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論3特殊值法：對于某些電路問題，可以采取代入特殊值法判定，從而得出結(jié)論特別提醒：(1)電路的動態(tài)分析問題是指由于電路中某一電阻的變化造成電路中其他物理量變化，只要熟練掌握串并聯(lián)電路的特點及歐姆定律即可順利解決問題(2)該類問題在近幾年高考題中經(jīng)常出現(xiàn)，且常以選擇題考查為主 例2.(2009年

18、高考廣東理科基礎(chǔ)卷)如圖所示是一實驗電路圖在滑動觸頭由a端滑向b端的過程中，下列表述正確的是() A路端電壓變小 B電流表的示數(shù)變大C電源內(nèi)阻消耗的功率變小 D電路的總電阻變大解析：選A.由a到b，R1值減小，因此總電阻變小，D錯，總電流增大，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，所以A正確，再結(jié)合歐姆定律知電流表的示數(shù)變小，B錯，由P內(nèi)I2r知電源內(nèi)阻消耗的功率變大，C錯六、含容電路的分析和計算 電容器是一個儲存電能的元件，在直流電路中，當(dāng)電容器充、放電時，電路有充電、放電電流，一旦電路達到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當(dāng)于一個阻值無限大(只考慮電容器是理想不漏電的情況)的元件，在電容器處電路可看作是斷路

19、，簡化電路時可去掉它，簡化后若要求電容器所帶電荷量時，可在相應(yīng)的位置補上，分析和計算含有電容器的直流電路時，關(guān)鍵是準(zhǔn)確地判斷和求出電容器兩端的電壓，具體做法是：1確定電容器和哪個電阻并聯(lián)，該電阻兩端電壓即為電容器兩端電壓2當(dāng)電容器和某一電阻串聯(lián)后，接在某一電路兩端時，此電路兩端電壓即為電容器兩端電壓3電路的電流、電壓變化時，將會引起電容器的充放電如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電；如果電壓降低，電容器將通過與它連接的電路放電電量的多少可根據(jù)QCU計算特別提醒：求解含有電容器的電路問題，首先要弄清楚電路結(jié)構(gòu)，分析出電容器兩極板間的電壓如何變化，然后根據(jù)串并聯(lián)電路的特點結(jié)合歐姆定律，確定其他量3

20、.如圖中電源電動勢E10 V，內(nèi)阻可忽略，R14 ，R26 ，C30 F，求： (1)S閉合后，穩(wěn)定時通過R1的電流(2)S原來閉合，然后斷開，求這個過程中流過R1的總電荷量 解析：(1)電路穩(wěn)定時，R1、R2串聯(lián)，易求I1 A，即為流過R1的電流(2)S閉合時，電容器兩端電壓UCU2IR26 V，儲存的電荷量QCUC. S斷開至達到穩(wěn)定后電路中電流為零，此時UCE，儲存的電荷量QCUC.很顯然電容器上的電荷量增加了QQQCUCCUC1.2104 C電容器上的電荷量的增加是在S斷開以后才產(chǎn)生的，這只有通過R1這條途徑實現(xiàn)，所以流過R1的電荷量就是電容器帶電荷量的增加量答案：(1)1 A(2)1

21、.2104C七、電路故障問題的分析方法1故障特點(1)斷路的特點：電路中某一部分發(fā)生斷路表現(xiàn)為電源電壓不為零，而電流強度為零(2)短路的特點：電路中某一部分發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路而該電路兩端電壓為零2故障的分析方法(1)斷路故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓時，再逐段與電路并聯(lián)，若電壓表指針偏轉(zhuǎn)，則該段電路中有斷路(2)短路故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓時，再逐段與電路并聯(lián)；若電壓表示數(shù)為零 ，則該電路被短路例4. (2011年陜西寶雞二檢)在如圖所示的電路中，電源的電動勢E和內(nèi)阻r恒定，閉合開關(guān)S后燈泡能夠發(fā)光，經(jīng)過一段時間后燈泡突然變亮，則出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是(

22、) A電阻R1斷路 B電阻R2斷路C電阻R2短路 D電容器C斷路解析：選B.若R1斷路，則無電流流過燈泡，燈泡不亮，A錯誤；若R2斷路，R總變大，I總變小，U內(nèi)I總r變小，U外變大，U1I總R1變小，因ULU外U1，所以UL變大，燈泡變亮，故B正確；若R2短路，電流不經(jīng)過燈泡，燈泡不亮，C錯誤；若電容器斷路，總電阻不影響，故燈泡亮度不變，D錯誤八高考典型題型題型一：電路的動態(tài)分析【例1】(2011年滁州模擬)如圖所示的電路，閉合開關(guān)S，滑動變阻器滑片P向左移動，下列結(jié)論正確的是()A電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大 B小燈泡L變亮C電容器C上的電荷量減小 D電源的總功率變大解析：滑動變阻器R的滑

23、片P向左移，電路總電阻變大，則由I，可知干路電流變小，即電流表讀數(shù)變小，由路端電壓UEIr，可知電壓表讀數(shù)變大，A正確；由于干路電流變小，所以燈變暗，B錯誤；變阻器兩端電壓變大，電容器兩端電壓變大，電荷量增加，C錯誤；而電源總功率PIE，I減小，所以P減小，即D錯誤答案：A方法技巧：電路的動態(tài)分析應(yīng)該先局部后整體，整體后再局部先局部是看由于局部的電阻變化而引起的總電阻的變化，然后看整體的干路電流和路端電壓的變化情況，結(jié)合它們的變化情況再分析需要求解的物理量的變化【變式訓(xùn)練】(2009年高考廣東卷)如圖所示，電動勢為E、內(nèi)阻不計的電源與三個燈泡和三個電阻相接，只合上開關(guān)S1，三個燈泡都能正常工作

24、如果再合上S2，則下列表述正確的是() A電源輸出功率減小BL1上消耗的功率增大C通過R1上的電流增大 D通過R3上的電流增大解析：電源不計內(nèi)阻，故電源兩端的電壓不變，再合上S2，實際上就是將電阻R2并聯(lián)入電路中，引起總電阻減小，干路總電流必然增大，由PUI知，電源的輸出功率應(yīng)增大，A錯；R1處于干路中，C對；由于R1兩端的電壓U1IR1，I增大，故U1增大，則L1兩端的電壓減小，由P知L1的功率減小，B錯；L3和R3兩端的電壓減小，通過R3的電流必減小，D錯 選C.題型二：閉合電路歐姆定律的應(yīng)用【例2】 (17分)(2011年寧波模擬)在如圖所示的電路中，R12 ，R2R34 ，當(dāng)開關(guān)S接a

25、時，R2上消耗的電功率為4 W，當(dāng)開關(guān)S接b時，電壓表示數(shù)為4.5 V，試求：(1)開關(guān)S接a時，通過電源的電流和電源兩端的電壓；(2)開關(guān)S接b時，電源的電動勢和內(nèi)電阻； (3)當(dāng)開關(guān)S接c時，通過R2的電流【思路點撥】當(dāng)開關(guān)接不同觸點a、b、c時，電阻R1、R2、R3的連接方式發(fā)生了變化，搞清它們之間的連接方式是解題的前提和關(guān)鍵解題樣板規(guī)范步驟，該得的分一分不丟！(1)當(dāng)S接a時，R1被短路，外電阻為R2，可得： 通過電源的電流I1 1 A(2分)電源兩端的電壓U14 V(2分)(2)當(dāng)S接a時，有EU1I1r4r(2分) 當(dāng)S接b時，R1和R2串聯(lián)，R外R1R26 (1分) 通過電源的電

26、流I20.75 A(1分) 這時有：EU2I2r4.50.75 r(2分) 解式得：E6 Vr2 .(2分) (3)當(dāng)S接c時，R總R1rR236 (1分) 總電流I3E/R總1 A(2分) 通過R2的電流II30.5 A(2分)【答案】(1)1 A4 V(2)6 V2 (3)0.5 A易誤警示：(1)不能正確判斷本題電路中因開關(guān)S的觸點位置變化導(dǎo)致電阻連接方式的變化是失誤的主要原因 (2)不能靈活應(yīng)用一些基本公式，如PI2R、P、EUIr等造成計算繁瑣第三單元電學(xué)實驗實驗七：測定金屬的電阻率一實驗?zāi)康模?掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法；2掌握螺旋測微器的使用和讀數(shù)方法；3會用伏安法

27、測電阻，進一步測定金屬的電阻率二實驗原理：1螺旋測微器(1)構(gòu)造：如圖，又叫千分尺(2)讀數(shù)：測量值(毫米)固定刻度數(shù)(毫米)(注意半毫米刻線是否露出)可動刻度數(shù)(估讀一位)0.01(毫米)如圖所示，固定刻度示數(shù)為2.0 mm，不足半毫米而從可動刻度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm.特別提示：使用螺旋測微器讀數(shù)時，以毫米為單位，有三位小數(shù)2游標(biāo)卡尺(1)構(gòu)造：主尺、游標(biāo)尺(主尺和游標(biāo)尺上各有一個內(nèi)外測量爪)、游標(biāo)尺上還有一個深度尺，尺身上還有一個緊固螺釘(2)用途：測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑(3)原理：利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小

28、分度的差值制成不管游標(biāo)尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm.常見的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的，見下表：刻度格數(shù)(分度)刻度總長度每小格與1 mm的差值精確度(可準(zhǔn)確到)109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm(4)讀數(shù)：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標(biāo)的格數(shù)，則記錄結(jié)果表達為(xK精確度)mm.3伏安法測電阻(1)原理：R，用電壓表測定電阻兩端的電壓U，用電流表測定流過電阻的電流I.(2)電

29、流表的內(nèi)接法和外接法的比較(3)兩種電路的選擇阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內(nèi)阻進行比較，若Rx較小，宜采用電流表外接法；若Rx較大，宜采用電流表內(nèi)接法簡單概括為“大內(nèi)偏大，小外偏小”實驗試探法：按圖接好電路，讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的變化，而電流表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表內(nèi)接法特別提示：電表示數(shù)變化大小是指相對變化的大小，即比較與的大小4.測電阻率的原理把金屬絲接入圖所示的電路中，用電壓表測金屬絲兩端的電壓，用電流表測金屬絲中的電流，根據(jù)Rx計算金屬絲

30、的電阻Rx，然后用米尺測量金屬絲的有效長度l，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d，計算出金屬絲的橫截面積S；根據(jù)電阻定律Rxl/S，得出計算金屬絲電阻率的公式三實驗器材被測金屬絲、螺旋測微器、毫米刻度尺、電池組、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干四實驗步驟1用螺旋測微器在被測金屬絲的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值2按圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路3用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的有效長度，反復(fù)測量3次，求出其平均值l.4把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認無誤后，閉合電鍵S，改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表

31、、電壓表的示數(shù)I和U的值，填入記錄表格內(nèi)，斷開電鍵S，求出導(dǎo)線電阻Rx的平均值 5整理儀器五、數(shù)據(jù)處理1在求Rx的平均值時可用兩種方法(1)第一種是用Rx算出各次的數(shù)值，再取平均值(2)第二種是用UI圖線的斜率求出2計算電阻率：將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值，代入電阻率計算公式Rx.六、誤差分析1金屬絲直徑、長度的測量帶來誤差2測量電路中電流表及電壓表對電阻測量的影響，因為電流表外接，所以R測R真，由R，知測100 mA，故電流表應(yīng)選A2.(2)因為要求小電珠上的電壓從0開始增大，應(yīng)選用分壓電路；而小電珠正常工作時R燈 13RV5 k，故電流表應(yīng)選擇外接法，其實驗電路如圖所示(3)在IU圖象中，

32、圖線斜率逐漸減小，小電珠的R逐漸增大；由P知在PU2圖象中，圖線的斜率應(yīng)逐漸減小，故B正確；由PI2R在PI2圖象中圖線斜率R應(yīng)逐漸增大，故D正確【答案】(1)R1A2(2)見解析圖(3)BD【方法技巧】儀器選擇的一般順序是先易后難首先確定出必須使用而又唯一的儀器，然后以其為突破口，根據(jù)電路要求和計算，選擇出電源、滑動變阻器、電流表、電壓表以及合理的量程待測元件的額定電流、額定電壓(估算值)是選擇合適量程的電流表和電壓表的重要依據(jù)實驗九：測定電源的電動勢和內(nèi)阻一、實驗?zāi)康?掌握用電壓表和電流表測定電源的電動勢和內(nèi)阻的方法；進一步理解閉合電路的歐姆定律2掌握用圖象法求電動勢和內(nèi)阻的方法二、實驗原

33、理1實驗依據(jù)：閉合電路歐姆定律2實驗電路：如圖所示（電流表內(nèi)接法或外接法）3E和r的求解：由UEIr得：， 解得：4作圖法數(shù)據(jù)處理，如圖所示：(1)圖線與縱軸交點為E. (2)圖線與橫軸交點為I短.(3)圖線的斜率表示r|.三、實驗器材電池(被測電源)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆四、實驗步驟1電流表用0.6 A量程，電壓表用3 V量程，按圖連接好電路 2把變阻器的滑片移動到使阻值最大的一端3閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同樣方法測量并記錄幾組I、U值，并填入表格中 4斷開開關(guān)，拆除電路，整理好器材五、數(shù)據(jù)處理本實驗中數(shù)據(jù)的處理

34、方法，一是聯(lián)立方程求解的公式法，二是描點畫圖法. 第1組第2組第3組第4組第5組第6組U/VI/A法一：取六組對應(yīng)的U、I數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)滿足的關(guān)系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r讓第1式和第4式聯(lián)立方程，第2式和第5式聯(lián)立方程，第3式和第6式聯(lián)立方程，這樣解得三組E、r，取其平均值作為電池的電動勢E和內(nèi)阻r的大小法二：以路端電壓U為縱軸、干路電流I為橫軸建立UI坐標(biāo)系，在坐標(biāo)平面內(nèi)描出各組(U，I)值所對應(yīng)的點，然后盡量多地通過這些點作一條直線，不在直線上的點大致均勻分布在直線兩側(cè)，則直線與縱軸交點的縱坐標(biāo)即是電池電動勢的大小(一次函數(shù)的縱軸截距)，直線的斜率大小即為電池的內(nèi)阻，即r|.

35、六、誤差分析1由讀數(shù)誤差和電表線性不良引起誤差2用圖象法求E和r時，由于作圖不準(zhǔn)確造成的誤差3本實驗若采用電流表內(nèi)接法：存在系統(tǒng)誤差，這是由于電壓表的分流IV引起的，使電流表的示數(shù)I測小于電池的輸出電流I真因為I真I測IV，而IVU/RV，U越大，IV越大，U趨近于零時，IV也趨近于零所以此種情況下圖線與橫軸的交點為真實的短路電流，而圖線與縱軸的交點為電動勢的測量值，比真實值偏小修正后的圖線如圖所示，顯然，E、r的測量值都比真實值偏小，r測r真、E測r真四、注意事項1為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻應(yīng)選的大些(選用已使用過一段時間的干電池)2在實驗中不要將I調(diào)得過大，每次讀完U、I讀數(shù)

36、立即斷電，以免干電池在大電流放電時極化現(xiàn)象過重，使得E、r明顯變化（E減小、r增大）3測出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解時，類似于逐差法，要將測出的I、U數(shù)據(jù)中，第1和第4組為一組，第2和第5組為一組，第3和第6組為一組，分別解出E、r值再求平均值 4在畫UI圖線時，要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側(cè)，而不要顧及個別離開直線較遠的點，以減小偶然誤差5干電池內(nèi)阻較小時，U的變化較小，此時，坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點將呈現(xiàn)如圖甲所示的狀況，使下部大面積空間得不到利用，為此，可使縱坐標(biāo)不從零開始而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)I必須從零開始)，如圖乙所示，并且

37、把坐標(biāo)的比例放大，可使結(jié)果的誤差減小此時圖線與橫軸交點不表示短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電動勢，要在直線上任取兩個相距較遠的點，用r|計算出電池的內(nèi)阻r.五、實驗創(chuàng)新1安阻法用一個電流表和電阻箱測量，電路如圖，測量原理為：EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出E和r，此種方法使測得的電動勢無偏差，但內(nèi)阻偏大 2伏阻法用一個電壓表和電阻箱測量，電路如圖，測量原理為：EU1r，EU2r，由此可求出r和E，此種方法測得的電動勢和內(nèi)阻均偏小六、典型題分析題型一：器材選擇和數(shù)據(jù)處理【例1】用如圖所示電路測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，所給的器材有：A電壓表V：03 V和015 V兩個量程；

38、 B電流表A：00.6 A和03 AC滑動變阻器R1(最大電阻為20 ) ；D滑動變阻器R2(最大電阻為100 )E開關(guān)S和導(dǎo)線若干(1)電流表應(yīng)選用_量程；電壓表應(yīng)選用_量程；滑動變阻器應(yīng)選_(選填“R1”或“R2”)(2)如圖所示UI圖上是根據(jù)實驗測得的7組數(shù)據(jù)標(biāo)出的點請你畫出圖線，并由圖線求出E_V，r_. 【解析】(1)因為電源的電動勢接近1.5 V，則電壓表應(yīng)該選擇03 V量程，電池的內(nèi)阻一般為幾歐，則電流表應(yīng)該選擇00.6 A量程；同時為了方便調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)該選擇阻值較小的，故選R1. (2)將實驗過程中描出的點用直線連接起來，連接時要使盡量多的點在直線上，不在直線上的點盡量分

39、布在直線的兩側(cè)由得到的直線可知，電源電動勢為1.5 V，在直線上取一點，代入EUIr，可以求出電源的內(nèi)阻為0.5 . 【答案】(1)00.6 A03 VR1；(2)圖線如圖所示1.50.5題型二：實驗創(chuàng)新【例2】(2010年高考江蘇卷)在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于所用電壓表(視為理想電壓表)的量程較小，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實物電路(1)實驗時，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到_(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值R010的定值電阻兩端的電壓U.下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是_(填選“1”或“2”)方案編號電阻箱的阻值R/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，繪出的R圖象是一條直線若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動勢E_，內(nèi)阻r_.(用k、b和R0表示)【解析】(1)電阻箱接入回路中的電阻越大，回路電流就越小，起保護電源、防止燒壞電壓表的作用(2)方案1中電阻箱接入電路的電阻太大，電壓表示數(shù)太小，誤差太大因此采用方案2.(3)由閉合電路歐姆定律可知，R，所以k，b，解得E，rR0.【答案】(1)最大值(2)2(